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保护板对锂电池有什么用?

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2021-10-11 08:10:22   点击量:718

什么是锂电池保护板


电池保护板是对串联锂电池组的充放电保护;在充溢电时能保证各单体电池之间的电压差异小于设定值(一般±20mV),完结电池组各单体电池的均充,有效地改善了串联充电方式下的充电效果;同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状况,保护并延长电池使用寿命;欠压保护使每一单节电池在放电使用时防止电池因过放电而损坏。


制品锂电池组成主要有两大部分,锂电池芯和保护板,锂电池芯主要由正极板、隔膜、负极板、电解液组成;正极板、隔膜、负极板环绕或层叠,包装,灌注电解液,封装后即制成电芯,锂电池保护板的效果很多人都不知道,锂电池保护板,顾名思义便是保护锂电池用的,锂电池保护板的效果是保护电池不过放、不过充、不过流,还有便是输出短路保护。


锂电池保护板技术参数


均衡电流:80mA(VCELL=4.20V时)


均衡起控点:4.18±0.03V过充门限:4.25±0.05V(4.30±0.05V可选)


过放门限:2.90±0.08V(2.40±0.05V可选)


过放延时:5mS


过放开释:断开负载,并且各单体电池电压均高于过放门限;


过流开释:断开负载开释


过温保护:有接口,需安装可恢复性温度保护开关;


作业电流:15A(依据客户选择)


静态功耗:《0.5mA


短路保护功用:能保护,断开负载可自恢复。


主要功用:过充保护功用,过放保护功用,短路保护功用,过流保护功用,过温保护功用,均衡保护功用。


接口界说:该板的充电口与放电口彼此独立,两者共正极,B-为衔接电池的负极,C-为充电口的负极;P-为放电口的负极;B-、P-、C-焊盘均是过孔式,焊盘孔直径均为3mm;电池各充电检测接口以DC针座方式输出。


参数说明:最大作业电流和过流保护电流值的装备,单位:A(5/8,8/15,10/20,12/25,15/30,20/40,25/35,30/50,35/60,50/80,80/100),特殊过流值能够按客户要求定制。


锂电池保护板原理


锂电池(可充型)之所以需要保护,是由它自身特性决议的。因为锂电池自身的资料决议了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因而锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流稳妥器呈现。


锂电池的保护功用一般由保护电路板和PTC等电流器材协同完结,保护板是由电子电路组成,在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监督电芯的电压和充放回路的电流,及时操控电流回路的通断;PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。


一般锂电池保护板一般包括操控IC、MOS开关、电阻、电容及辅佐器材FUSE、PTC、NTC、ID、存储器等。其间操控IC,在一切正常的情况下操控MOS开关导通,使电芯与外电路导通,而当电芯电压或回路电流超越规则值时,它马上操控MOS开关关断,保护电芯的安全。


在保护板正常的情况下,Vdd为高电平,Vss,VM为低电平,DO、CO为高电平,当Vdd,Vss,VM任何一项参数变换时,DO或CO端的电平将发生变化。


1、过充电检出电压:在一般状况下,Vdd逐步提升至CO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。


2、过充电免除电压:在充电状况下,Vdd逐步下降至CO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。


3、过放电检出电压:一般状况下,Vdd逐步下降至DO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。


4、过放电免除电压:在过放电状况下,Vdd逐步上升到DO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。


5、过电流1检出电压:在一般状况下,VM逐步升至DO由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。


6、过电流2检出电压:在一般状况下,VM从OV起以1ms以上4ms以下的速度升到DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。


7、负载短路检出电压:在一般状况下,VM以OV起以1μS以上50μS以下的速度升至DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。


8、充电器检出电压:在过放电状况下,VM以OV逐步下降至DO由低电平变为变为高电平时VM-VSS间电压。


9、一般作业时耗费电流:在一般状况下,流以VDD端子的电流(IDD)即为一般作业时耗费电流。


10、过放电耗费电流:在放电状况下,流经VDD端子的电流(IDD)即为过流放电耗费电流。


1、一般状况:电池电压在过放电检出电压以上(2.75V以上),过充电检出电压以下(4.3V以下),VM端子的电压在充电器检出电压以上,在过电流/检出电压以下(OV)的情况下,IC经过监督衔接在VDD-VSS间的电压差及VM-VSS间的电压差而操控mos管,DO、CO端都为高电平,MOS管处导通状况,这时能够自在的充电和放电;


当电池被充电使电压超越设定值VC(4.25-4.35V)后,VD1翻转使Cout变为低电平,T1截止,充电中止,当电池电压回落至VCR(3.8-4.1V)时,Cout变为高电平,T1导通充电持续,VCR小于VC一个定值,以防止电流频繁跳变。


当电池电压因放电而下降至设定值VD(2.3-2.5V)时,VD2翻转,以IC内部固定的短时刻延时后,使Dout变为低电平,T2截止,放电中止。


当电路放电电流超越设定值或输出被短路时,过流、短路检测电路动作,使MOS管(T2)关断,电流截止。


该保护回路由两个MOSFET(T1、T2)和一个操控IC(N1)外加一些阻容元件构成。操控


IC担任监测电池电压与回路电流,并操控两个MOSFET的栅极,MOSFET在电路中起开关效果,别离控


制着充电回路与放电回路的导通与关断,C2为延时电容,该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保


护与短路保护功用,其作业原理分析如下:


1、正常状况


在正常状况下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压,两个MOSFET都处于导通状况,电池能够自在地进行充电和放电,因为MOSFET的导通阻抗很小,一般小于30毫欧,因而其导通电阻对电路的功能影响很小。


此状况下保护电路的耗费电流为μA级,一般小于7μA。


2、过充电保护


锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压,在充电初期,为恒流充电,随着充电进程,电压会上升到4.2V(依据正极资料不同,有的电池要求恒压值为4.1V),转为恒压充电,直至电流越来越小。


电池在被充电进程中,如果充电器电路失去操控,会使电池电压超越4.2V后持续恒流充电,此刻电池电压仍会持续上升,当电池电压被充电至超越4.3V时,电池的化学副反应将加剧,会导致电池损坏或呈现安全问题。


在带有保护电路的电池中,当操控IC检测到电池电压到达4.28V(该值由操控IC决议,不同的IC有不同的值)时,其“CO”脚将由高电压转变为零电压,使T1由导通转为关断,然后堵截了充电回路,使充电器无法再对电池进行充电,起到过充电保护效果。而此刻因为T1自带的体二极管VD1的存在,电池能够经过该二极管对外部负载进行放电。


在操控IC检测到电池电压超越4.28V至宣布关断T1信号之间,还有一段延时时刻,该延时时刻的长短由C2决议,一般设为1秒左右,以防止因搅扰而造成误判别。


3、过放电保护


电池在对外部负载放电进程中,其电压会随着放电进程逐步下降,当电池电压降至2.5V时,其容量已被彻底放光,此刻如果让电池持续对负载放电,将造成电池的永久性损坏。


在电池放电进程中,当操控IC检测到电池电压低于2.3V(该值由操控IC决议,不同的IC有不同的值)时,其“DO”脚将由高电压转变为零电压,使T2由导通转为关断,然后堵截了放电回路,使电池无法再对负载进行放电,起到过放电保护效果。而此刻因为T2自带的体二极管VD2的存在,充电器能够通过该二极管对电池进行充电。


因为在过放电保护状况下电池电压不能再下降,因而要求保护电路的耗费电流极小,此刻操控IC会进入低功耗状况,整个保护电路耗电会小于0.1μA。在操控IC检测到电池电压低于2.3V至宣布关断T2信号之间,也有一段延时时刻,该延时时刻的长短由C2决议,一般设为100毫秒左右,以防止因搅扰而造成误判别。


4、过电流保护


因为锂离子电池的化学特性,电池生产厂家规则了其放电电流最大不能超越2C(C=电池容量/小时),当电池超越2C电流放电时,将会导致电池的永久性损坏或呈现安全问题。


电池在对负载正常放电进程中,放电电流在经过串联的2个MOSFET时,因为MOSFET的导通阻抗,会在其两头产生一个电压,该电压值U=I*RDS*2,RDS为单个MOSFET导通阻抗,操控IC上的“V-”脚对该电压值进行检测,若负载因某种原因导致异常,使回路电流增大,当回路电流大到使U》0.1V(该值由操控IC决议,不同的IC有不同的值)时,其“DO”脚将由高电压转变为零电压,使T2由导通转为关断,然后堵截了放电回路,使回路中电流为零,起到过电流保护效果。


在操控IC检测到过电流发生至宣布关断T2信号之间,也有一段延时时刻,该延时时刻的长短由C2决议,一般为13毫秒左右,以防止因搅扰而造成误判别。


在上述操控进程中可知,其过电流检测值巨细不只取决于操控IC的操控值,还取决于MOSFET的导通阻抗,当MOSFET导通阻抗越大时,对同样的操控IC,其过电流保护值越小。


5、短路保护


电池在对负载放电进程中,若回路电流大到使U》0.9V(该值由操控IC决议,不同的IC有不同的值)时,操控IC则判别为负载短路,其“DO”脚将迅速由高电压转变为零电压,使T2由导通转为关断,然后堵截放电回路,起到短路保护效果。短路保护的延时时刻极短,一般小于7微秒。其作业原理与过电流保护类似,只是判别办法不同,保护延时时刻也不相同。


锂电池保护板有什么效果


它是一块电子电路的操控板,它担任监控制保护着电池组里每节电池的电压,防止过放电和过充电,因为电池组有串联和并联的,某组其间串联的电池充电时电流是相同的,如果几个电池的容量不相同,充电时,当一节充溢时,其它的还没有充溢,如果你再充,那么满的那节就过充电了,所以只是简单的丈量串联电池的总电压来反映电池的充溢情况是不正确的。它会让不平衡的电池加速损坏。因而需要有一块操控板来对每节电池进行监测。

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  • 安全
  • 可靠
  • 环保
  • 高效
  • 高性能

    能量密度:125-160Wh/kg
    充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
    温度范围:-40℃—65℃
    自耗电:≤3%/月

  • 高安全

    过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
    撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。

  • 高可靠

    动力电池循环寿命不低于2000次,
    80%容量保持率;
    电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
    符合国军标要求。